2022-2023学年山西省临汾市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.“估测”是一种能力,学习物理后,同学们要学会“估测”。下列的估测数据中符合生活实际的是( )
A. 一名中学生上二楼需做功约为500JB. 家用空调的电流约为0.2A
C. 洗衣机正常工作时的电压为220VD. 物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
2.无人机已被应用于诸多领域。如图所示,是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增大B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能增大D. 动能增大,重力势能减小
3.如图所示,这是冬天人们常用的暖手宝,为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量,暖手宝里用水作供暖介质,这是利用水的( )
A. 比热容大
B. 热值高
C. 热量多
D. 导电性能好
4.如图所示是市面上一款电磁品茶炉,用电阻R1和R2分别代表消毒锅和煮水壶。闭合开关S后,电阻R1和R2均可单独加热,但不能同时加热。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 加热试管中的水
B. 弯折铁丝变热
C. 食品放入冰箱冷藏
D. 透镜聚光纸片点燃
6.在实践活动基地,同学们体验使用劳动工具对工作的影响。如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是( )
A. 甲方式中车对绳子的拉力为210NB. 乙方式中人对绳子的拉力为400N
C. 甲、乙两种方式做的有用功相等D. 甲、乙两种方式的机械效率相等
7.如图,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A. 物件一定带负电B. 物件一定不带电
C. 小液滴可能不带电D. 小液滴一定带同种电荷
8.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够,下面实验探究活动中他不可能完成的是( )
A. 探究导体电阻与长度的关系B. 探究导体电阻与横截面积的关系
C. 探究导体电阻与材料的关系D. 探究导体电阻与温度的关系
9.用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A. 水比煤油的比热容大
B. 加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C. 实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D. 相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大
10.在如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片从A端移到某一位置B时,根据两表示数作出的U−I图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 滑片移动过程中,滑动变阻器R2接入电路阻值变大
B. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C. 电源电压为2.5V
D. 定值电阻R1的阻值为10Ω
二、填空题:本大题共3小题,共9分。
11.物理学中,常用新的物理量对不同事物进行比较,比如要比较压力的作用效果,需要引入压强;要比较做功的快慢,需要引入______,并用英国物理学家______的名字来命名其单位。
12.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知,水的沸点是______℃,水通过______的方式来增加内能;这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______ J。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
13.如图所示,此时电能表的读数为______kW⋅h。如果使用某种用电器时,该表铝盘在20min内转动了300r,则此段时间内该用电器消耗的电能是______ J,该用电器的功率是______ W,可能是下列哪个用电器______(选填“家用空调”或“家用洗衣机”或“台灯”)。
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
14.小明家有一个台灯可以调节亮度,图甲为台灯的电位器示意图,等小明逆时针旋转旋钮(滑片)时,灯泡变亮,请你帮小明把该电位器连入乙图。
四、实验探究题:本大题共5小题,共33分。
15.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)分析比较______两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(2)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(3)实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是______。
(4)探究“动能大小与速度的关系”时,小明拿走了木块,在水平木板上铺上毛巾,通过比较小球在毛巾面上开始滚动到静止的距离,也得出了“质量一定时,速度越大动能越大”的结论,你认为他的方案是否合理:______,理由是______。
16.学习小组的同学们利用如图甲所示的实验装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部,此时温度计的示数为______℃,为了准确测量水温,接下来的操作是______(选填“将温度计上移”或“将石棉网下移”)。
(2)如图乙所示是a、b两个实验小组根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象,由图可知此时的气压______(选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压;出现两种不同图象的原因可能是______(写出一条即可)。
(3)小组的同学将酒精灯熄灭后,发现烧杯中的水仍沸腾了一小会儿。小明认为沸腾的过程不继续吸热也行,同组的同学们认为小明的观点是错误的,你认为烧杯中的水可以继续沸腾的原因是______。
17.小厦在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为10V,所选定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、45Ω、50Ω。
(1)请用笔画线代替导线将实物图(图甲)补充完整。(要求导线不交叉;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大);
(2)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,电流表、电压表都无示数,调节滑动变阻器,两表示数均无变化;经检查电源、导线和开关都无问题。其原因可能是______;
(4)排除故障后,先接入20Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,观察到电表指针位置如图乙,电流表示数为______ A。保持滑片位置不变,断开开关,用45Ω的电阻代替20Ω的电阻,然后闭合开关,前后两次滑动变阻器的功率变化了______ W,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的阻值调为______Ω;
(5)将剩下的3个定值电阻分别接入电路中,进行实验并记录数据,在坐标系中描点并作出了I−1R,如图丙所示,分析图像可以得出,通过导体中的电流与电阻的关系是:______;
18.当前在我国的标准化考试中,计算机只能识读2B铅笔笔迹,笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。铅笔芯是由石墨和黏土按一定比例混合制成的,不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同,其中6H的铅笔芯最硬,6B的铅笔芯最软,HB的铅笔芯软硬居中。实验室可以提供多种类型的铅笔芯、小灯泡、一节干电池、导线和开关。如图所示,小明利用这些实验器材探究铅笔芯的电阻与其软硬度关系。已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。
(1)该实验通过比较______判断铅笔芯的电阻。
(2)小华同学认为将一个电流表串联接入如图所示的电路能够更好地完成实验,你认同小华的说法吗?______(选填“认同”或“不认同”),说明理由:______。
(3)请你设计记录实验数据的表格。
19.在一次电学实验中,小明同学拿来一节新的干电池准备替换旧的干电池,但不小心将两节干电池混放在了一起。由于两节干电池外观完全相同,请你帮他设计一个实验,将两节干电池区分开。
(1)实验器材:______。
(2)实验过程:______。
(3)实验现象及结论:______。
五、简答题:本大题共1小题,共6分。
20.学习电学知识后,爸爸拿出家中曾经用过的电炉子,给小明讲解,电炉子的电热丝用的时间较长时会变细,所以电炉子实际功率会变小。请问爸爸的观点“电炉子的电热丝变细后电炉子实际功率变小”是否正确?请你用所学的物理知识解释电炉子的电热丝变细后实际功率变化的原因。
六、计算题:本大题共2小题,共14分。
21.在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材。如图所示,工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时,先用长木板搭了一个3m长的斜面,再用推力F=600N把150kg的箱子沿斜面从底端匀速推到1m高的车厢上,用时10s。(g取10N/kg)求:
(1)箱子的重力;
(2)工人所做的总功和斜面的机械效率;(结果保留到0.1%)
(3)箱子受到的摩擦力。
22.某型号电饭煲有加热和保温两种功能,如图甲所示,是电饭煲的工作原理图。图乙是电饭煲正常工作过程中功率与时间的关系图象。
(1)电热丝R2的阻值;
(2)该电饭煲正常加热工作10min所消耗的电能;
(3)若电饭煲的热效率为90%保持不变,该电饭煲工作20min,求电饭煲里的饭所吸收的热量。
七、综合题:本大题共1小题,共4分。
23.阅读短文,回答问颗。
航天器着陆的“平安之花”2022年4月16日上午,一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场,“神舟十三号”载人飞船成功着陆,3名航天员安全回家。
从距离地面300多公里的太空穿越大气层安全着陆,需要经历四次刹车。第一次刹车是发动机点火反推,让飞船脱离运行轨道,进入返回地球的轨道,飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。第二次刹车是在距离地面100km的时候,返回舱高速进入大气层后,强烈压缩其前面的空气,因此产生大量的热,造成温度急剧升高,温度可达2000℃左右。第三次刹车则是在距离地面10km的时候,开始用降落伞减速。科学家为开伞设计了一套程序,先是打开一个引导伞,引导伞工作16s,返回舱的下降速度可由180m/s减至80m/s,然后由引导伞拉出一具减速伞,再由减速伞带出主伞,主伞先开一个小口,慢慢地全部撑开,这时返回舱的下降速度逐渐由80m/s减至6m/s。第四次刹车是快到地面时,返回舱底部的反推发动机瞬间点火,最终把最后的一点速度也抵消掉,返回舱安全着陆。
(1)从“神舟十三号”返回情况来看,需要经历四次刹车,其中仅需要依靠地球引力作用自由下落是第______次刹车。
(2)在第二次刹车时,返回舱的温度升高的原因是通过______的方式改变了其内能;第三次刹车时,返回舱减小的机械能转化为______能。
(3)假如让你为后面的神舟飞船返回舱制作主伞,你制作的主伞应具备哪些特点?______(写出1条即可)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、中学生从一楼走到二楼克服重力做功为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J,故A错误;
B、家用空调的电流约为5A,故B错误;
C、洗衣机正常工作时的电压为220V,故C正确;
D、物理实验室中一根导线的电阻非常小,可以忽略不计,故D错误。
故选:C。
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律,并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释。首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用。
2.【答案】A
【解析】解:无人机匀速上升过程中,无人机的质量不变,高度增大,重力势能增大;速度不变,质量不变,其动能不变,故A正确。
故选:A。
(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
(2)重力势能大小跟质量、高度有关。高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
3.【答案】A
【解析】解:因为水的比热容比较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常是水。
故选:A。
对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
本题考查水的比热容大的应用,属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解:根据题意可知,闭合开关S后,电阻R1和R2均可单独加热,这说明是电阻R1和R2并联的;R1和R2不能同时加热,这说明干路中有一个单刀双向开关,所以该电路为R1和R2并联,两个开关串联接入电路中,故D正确。
故选:D。
根据题意分析电路的组成、两个加热电阻的连接方式,然后选出正确的电路图。
本题考查了电路的设计判断,在做题时要抓住关键点“当闭合开关S后,R1和R2才能工作,但不能同时加热”。
5.【答案】B
【解析】解:
ACD、加热试管中的水、食品放入冰箱冷藏、透镜聚光纸片点燃,都是通过热传递的方式改变内能;
B、弯折铁丝变热,是通过做功的方式改变内能的;
显然B选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
故选:B。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;
做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化;
热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。
6.【答案】C
【解析】解:A、图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力:F甲=G=400N,故A错误;
B、图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力:F乙=12(G+G动)=12(400N+20N)=210N,故B错误;
C、因为甲、乙两种方式提升物体的重力和高度都相等,所以,由W有=Gh可知,甲、乙两种方式做的有用功相等,故C正确;
D、忽略绳重及摩擦,甲中不做额外功,效率为100%,乙中要提升动滑轮,做额外功,故乙的效率要小于100%,所以甲中滑轮组的机械效率比图乙中的高,故D错误。
故选:C。
先分析甲乙图中滑轮的种类,确定使用滑轮组的特点。忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦:
(1)图甲中使用的是两个定滑轮,车对绳子的拉力F=G;
(2)图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,人对绳子的拉力F乙=12(G+G动);
(3)利用W有=Gh比较甲、乙两种方式做的有用功;
(4)使用定滑轮时不做额外功,使用滑轮组时要提升动滑轮做额外功,据此分析机械效率的关系。
本题考查了使用滑轮组绳子拉力、功率的计算、机械效率大小的比较,分析题图确定滑轮组的特点是关键。
7.【答案】D
【解析】解:喷枪喷出的涂料小液滴相互排斥而散开,所以带同种电荷;
涂料小液滴被喷涂的物件吸引,物件有两种可能:①带电,因异种电荷相互吸引;但由于涂料的电荷种类不知,故无法判断物件带何种电荷。②不带电,因带电体能够吸引轻小物体,力的作用是相互的,物体可能带电,带与涂料相反的电荷,也可以不带电;
综上分析,D正确,ABC错误。
故选:D。
8.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了探究影响导体电阻大小的因素的实验。
影响导体电阻大小的因素:长度、温度、材料和横截面积,探究时要运用控制变量法,探究其中一个因素时,要保证另外的因素不变。
【解答】
A.当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成,不符合题意;
B.当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积(对折金属丝),能够完成,不符合题意;
C.当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;
D.探究导体电阻与温度的关系,可控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,能够完成,不符合题意。
故选C。
9.【答案】C
【解析】解:A、相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸热(加热时间)多少,吸热多(加热时间长)的吸热能力强,比热容大,故水的比热容大于煤油的比热容,故A正确;
B、实验中搅拌器的作用是:使液体受热均匀,故B正确;
C、水和煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小,故C错误;
D、由于煤油的比热容小,根据△t=Qcm,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度比水的温度升高得大,故D正确。
故选:C。
(1)相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸热(加热时间)多少,吸热多(加热时间长)的吸热能力强,比热容大;
(2)用搅拌器搅拌,目的是使得液体受热均匀;
(3)水和煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小;
(4)根据△t=Qcm,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大
本题考查控制变量法的运用、搅拌器的作用、比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
10.【答案】C
【解析】解:由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压;
A、根据图甲可知,R2的滑片从A点移动到B点过程中,滑动变阻器接入电路电阻丝的长度逐渐变短,因此R2接入电路阻值变小,故A错误;
B、滑片在A点时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小,则根据图乙读出滑片在A点时,电路电流最小为0.1A,电压表示数为2V,
由I=UR可知,滑动变阻器的最大阻值:R2=U2I小=2V0.1A=20Ω,故B错误;
CD、根据图乙读出滑片在B点时电路中的电流最大,由图乙可知,电路电流最大为0.3A时,电压表示数为1V,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由I=UR可知,
当滑片在A处时,电源电压:U=U1+U2=I小R1+U2=0.1A×R1+2V-------------①
当滑片在B处时,电源电压:U=U1′+U2′=I大R1+U2′=0.3A×R1+1V---------②
联立①②可得:U=2.5V,R1=5Ω,故C正确,D错误。
故选:C。
由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压;
(1)根据图甲可知,滑片从A点移动到B点过程中滑动变阻器接入电路阻值的变化;
(2)滑片在A点时滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据图乙读出滑片在A点时电压表和电流表的示数,根据欧姆定律即可求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据图乙读出滑片在B点时电压表和电流表的示数,然后根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出滑片在A、B点时电源电压的表达式,然后联立求出定值电阻R1的阻值和电源电压。
本题考查学生分析动态电路的能力,以及欧姆定律在串联电路中的应用,难度较大。
11.【答案】功率 瓦特
【解析】解:要比较做功的快慢,需要引入功率,并用英国物理学家瓦特的名字来命名其单位。
故答案为:功率;瓦特。
功率是表示做功快慢的物理量,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
知道功率的物理意义和单位,可解答此题。
12.【答案】98 热传递 1.26×105
【解析】解:(1)由图可知,水加热至98℃后,继续加热,温度不变,所以水的沸点是98℃;
(2)水通过热传递的方式来增加内能;
(3)水由60℃加热至90℃;需要吸收的热量:Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(90℃−60℃)=1.26×105J。
故答案为:98;热传递;1.26×105。
(1)水沸腾过程中温度不变,要持续吸热;
(2)改变物体内能的方法有两个:做功和热传递;
(3)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t−t0)计算出水吸收的热量。
本题考查水的沸点、吸热公式的应用,能从图中找到相关信息是解题的关键。
13.【答案】2046.13.6×105 300 家用洗衣
【解析】解:(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW⋅h,由图可知,电能表的示数为2046.1kW⋅h;
(2)“3000r/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h的电能电能表的转盘转3000转,则铝盘转了300转,用电器消耗的电能为:
W=300r3000r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h=3.6×105J,
(3)用电器的功率:
P=Wt=3.6×105J20×60s=300W;
(4)台灯的功率一般是几十瓦,家用洗衣机的功率在300W左右,家用空调的功率在1000W以上,所以这个用电器可能是家用洗衣机。
故答案为:2046.1;3.6×105;300;家用洗衣机。
(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW⋅h;
(2)“3000r/(kW⋅h)”表示每消耗1kW⋅h的电能电能表的转盘转3000转,现在知道铝盘转了300转,可以求出该用电器在20min内消耗的电能;
(3)利用P=Wt求出该用电器的电功率;
(4)根据算出的功率大小结合生活实际判断是哪种用电器。
本题主要考查了对电能表铭牌上数据的理解以及电功率的计算以及常见用电器的电功率,计算时要统一单位。
14.【答案】解:滑片逆时针旋转滑片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,由欧姆定律可知电位器连入电路的电阻变小,连入电路的电阻丝变短,一定是连入了下面的接线柱和中间的接线柱,如下图所示:
。
【解析】逆时针旋转滑片时,灯泡变亮,说明逆时针旋转时,电位器连入电路的电阻变小,故将中间和下面的接线柱接入电路。
电位器是一个变形的滑动变阻器,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,调节灯泡的亮度。
15.【答案】甲、乙 不能 让小球从斜面同一高度由静止下滑 合理 相同的表面对小球的阻力是相同的,通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小
【解析】解:(1)要探究动能大小与速度的关系,应该控制小球的质量相同,下滑高度不同,故选甲、乙两次实验;
(2)如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小;
(3)小球从斜面滚下的高度越高,滚下时转换成的动能越大,速度越快,所以实验中为了使小球到达水平面速度相同可以让将小球从同一高度由静止释放;
(4)相同的表面对钢球的阻力是相同的,通过观察钢球滑行到静止的距离大小可以判断出钢球的动能大小,即球滑行到静止的距离越大,钢球的动能越大,可以得出动能与速度的关系,该实验方案正确。
故答案为:(1)甲、乙;(2)不能;(3)让小球从斜面同一高度由静止下滑;(4)合理;相同的表面对小球的阻力是相同的,通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小。
(1)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系;
(2)如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动;
(3)本实验中让同一钢球从斜面的不同高度由静止释放,使小球到达水平面的速度不同;
(4)结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量。
本实验研究动能的大小与什么因素有关,考查控制变量法和转换法的运用和对实验方案的改进,分析清楚图示情景是正确解题的关键。
16.【答案】96 将温度计上移 低于 水的质量不同 烧杯中的水还可以从石棉网吸收热量
【解析】解:(1)由图甲可知,温度计的分度值是1℃,所以温度计的示数是96℃;温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部,测量结果会偏高,为准确测量水的温度,温度计应向上调节;
(2)此时水的沸点是98℃低于100℃,说明当时的大气压低于1标准大气压,沸点与气压的关系是气压越低,沸点越低;如乙图,得到a、b两种不同图象,两个小组水初温相同,开始沸腾的时间不同,根据Q=cmΔt知,可能是水的质量不同;
(3)熄灭酒精灯,观察到水还会继续沸腾一会儿,这是因为石棉网温度高,水会继续吸热;水要想持续沸腾,需要持续吸热。
故答案为:(1)96;将温度计上移;(2)低于;水的质量不同;(3)烧杯中的水还可以从石棉网吸收热量。
(1)从图中能看出温度计的分度值是1℃,然后根据液面到达的刻度即可读数;加热过程中,容器底部温度较高,为准确测量水的温度,温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁;
(2)1标准大气压下水的沸点是100℃;从给水开始加热到水沸腾需要的时间长短不同,根据Q=cmΔt知,可能是水的质量不同,可能是水的初温不同;
(3)根据水沸腾的条件:达到沸点并继续吸热,通过沸腾的两个条件结合热传递的知识进行分析。
此题“探究水的沸腾”实验,考查了有关温度计的使用、沸点与气压的关系,考查的内容较多,但都属于基础题。
17.【答案】断开 右 滑动变阻器断路 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
【解析】解:当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图甲可知,滑动变阻器的左下方接线柱与开关连接;如图:
(2)连接电路时,开关应断开;为保护电路,闭合开关实验前,滑动变阻器的滑片应置于图中最右端;
(3)闭合开关,电流表、电压表都无示数,调节滑动变阻器,两表示数均无变化;电流表无示数,说明电路断路,电压表都无示数,查电源、导线和开关都无问题,其原因可能是滑动变阻器断路;
(4)由图乙可知,电流表选用的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;
则定值电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×20Ω=8V,
滑动变阻器两端的电压为:U滑=U电源−U=10V−8V=2V,
此时滑动变阻器连入电路的电阻为:R′=U滑I=2V0.4A=5Ω,
此时滑动变阻器的电功率为:P=U滑I=2V×0.4A=0.8W;
保持滑片位置不变,用45Ω的电阻代替20Ω的电阻,电路中的电流为:I′=U电源R总=U电源R定′+R′=10V45Ω+5Ω=0.2A,
则此时滑动变阻器的电功率为:P′=U滑′I′=I′R′I′=I ′2R′=(0.2A)2×5Ω=0.2W;
前后两次滑动变阻器的功率变化了ΔP=P−P′=0.8W−0.2W=0.6W;
为控制定值电阻两端电压8V不变,滑动变阻器两端电压仍为2V,
则电路中的电流为:I ′ ′=I定 ′ ′=UR定′=8V45Ω=845A
滑动变阻器应连入电路的电阻为:R ′ ′=U滑I″=2V845A=11.5Ω;
(5)由图丙图像可知,在电压一定时,导体中的电流跟导体电阻的倒数成正比;由此进一步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为:(1)见解答图;(2)断开;右;(3)滑动变阻器断路;(4)0.4;0.6;11.5;(5)在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(1)当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,应让左下方接线柱与开关连接;
(2)连接电路时,开关应断开;为保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;
(3)根据串联电路特点和两表示数、电路元件分析电路故障;
(4)电流表读数注意量程和分度值;用45Ω的电阻代替20Ω的电阻,计算滑动变阻器两次电功率,比较电功率变化情况;根据串联电路分压特点计算滑动变阻器的阻值;
(5)由图像可知,I与R的倒数成正比,则I与R成反比。
本题考查了“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验,探究电流与电阻的关系,涉及电路连接、故障分析、数据分析等方面的考查,难度稍大。
18.【答案】灯泡的亮度 认同 接入电路的电阻变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,将电流表串联接入电路,通过电流表示数的变化可以更准确的反映电阻的变化
【解析】解:(1)由图可知铅笔芯和灯泡串联接入电路,实验通过比较灯泡的亮度判断铅笔芯的电阻,这是转换法;
(2)接入电路的电阻变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,将电流表串联接入电路,通过电流表示数的变化可以更准确的反映电阻的变化,所以认同小华的说法;
(3)探究铅笔芯的电阻与其软硬度关系应控制铅笔芯的电阻的长度、横截面积相同,改变铅笔芯的硬度,实验中需记录通过电路的电流,表格如下:
故答案为:(1)灯泡的亮度;(2)认同;接入电路的电阻变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,将电流表串联接入电路,通过电流表示数的变化可以更准确的反映电阻的变化;(3)见解析。
(1)实验通过比较灯泡的亮度判断铅笔芯的电阻,这是转换法;
(2)接入电路的电阻变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,将电流表串联接入电路,通过电流表示数的变化可以更准确的反映电阻的变化;
(3)将长度和横截面积相同,软硬不同的6B、2B、HB、H、2H、6H的铅笔芯分别接入电路中可探究铅笔芯的电阻与其软硬度关系,闭合开关,并分别记下电流表的示数,据此设计表格。
本题考查控制变量法和转换法的运用以及实验表格的设计。
19.【答案】导线若干,小灯泡一个,开关一个 先拿出其中的一节电池作为电源,用导线将电源、小灯泡、开关连成简单电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度;
断开开关,取下电池,换上另一节电池,闭合开关,观察小灯泡的亮度 如果小灯泡第一次比第二次亮,则第一节电池为新电池;如果小灯泡第二次比第一次亮,则第二节电池为新电池
【解析】解:(1)实验器材:导线若干,小灯泡一个,开关一个;
(2)实验过程:先拿出其中的一节电池作为电源,用导线将电源、小灯泡、开关连成简单电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度;
断开开关,取下电池,换上另一节电池,闭合开关,观察小灯泡的亮度;
(3)实验现象及结论:如果小灯泡第一次比第二次亮,则第一节电池为新电池;如果小灯泡第二次比第一次亮,则第二节电池为新电池。
故答案为:(1)导线若干,小灯泡一个,开关一个;
(2)先拿出其中的一节电池作为电源,用导线将电源、小灯泡、开关连成简单电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度;
断开开关,取下电池,换上另一节电池,闭合开关,观察小灯泡的亮度;
(3)如果小灯泡第一次比第二次亮,则第一节电池为新电池;如果小灯泡第二次比第一次亮,则第二节电池为新电池。
将两节电池分别接入电路中观察小灯泡的亮度来判断新旧电池。
本题通过设计实验探究判断新旧电池的方法,有一定难度。
20.【答案】解:电炉子的电热丝变细后,横截面积变小,长度、材料不变,导致电热丝的电阻变大,而电热丝两端的电压不变,根据公式P=UI=U2R可知,电热丝的实际功率会变小;因此爸爸的观点“电炉子的电热丝变细后电炉子实际功率变小”是正确的。
【解析】(1)电阻的影响因素:导体的材料、长度、横截面积和温度;
(2)根据公式P=UI=U2R分析电热丝的实际功率的变化情况。
此题考查了电阻的影响因素、用电器的实际功率,属基础题目。
21.【答案】解:(1)箱子的重力:
G=mg=150kg×10N/kg=1500N;
(2)工人做的总功:
W总=Fs=600N×3m=1800J,
工人做的有用功:
W有用=Gh=1500N×1m=1500J,
斜面的机械效率:
η=W有用W总×100%=1500J1800J×100%≈83.3%;
(3)工人做的额外功:W额=W总−W有用=1800J−1500J=300J,
由W额=fs可得,箱子受到的摩擦力:
f=W额s=300J3m=100N。
答:(1)箱子的重力为1500N;
(2)工人所做的总功为1800J,斜面的机械效率约为83.3%;
(3)箱子受到的摩擦力为100N。
【解析】(1)知道箱子的质量,利用G=mg求其重力;
(2)知道推力大小、斜面长,利用W=Fs可求出推力做的功,即工人做的总功;知道箱子重力大小、斜面高,利用W=Gh求推力做的有用功;斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)推力做的额外功等于克服摩擦做的功,其大小等于总功减去有用功,再利用W额=fs求出摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算,要明确使用斜面时的额外功等于克服斜面摩擦做的功。
22.【答案】解:(1)由P=U2R可知,电路中电阻越大时,功率越小。
当开关S闭合时,电路中只有R2工作,电路中电阻小,功率大,处于加热状态,
当开关S断开时,R1和R2串联,电路中电阻大,功率小,处于保温挡,
由题知,R2=U2P1=(220V)2800W=60.5Ω;
(2)电饭煲正常加热工作10min所消耗的电能W1=P1t=800W×10×60s=4.8×105J;
(3)10min后电饭煲处于保温状态,消耗的电能W2=P2t=200W×10×60s=1.2×105J,
电饭煲20min消耗的总电能为W=W1+W2=4.8×105J+1.2×105J=6×105J,
电饭煲里的饭所吸收的热量Q=ηW=90%×6×105J=5.4×105J。
答:(1)电热丝R2的阻值为60.5Ω;
(2)该电饭煲正常加热工作10min所消耗的电能为4.8×105J;
(3)电饭煲的热效率为90%保持不变,该电饭煲工作20min,电饭煲里的饭所吸收的热量为5.4×105J。
【解析】(1)由P=U2R可知,电路中电阻越大时,功率越小,然后分析出只有R2工作处于加热状态,将公式变形即可求出R2;
(2)根据W1=P1t可求加热10min消耗的电能;
(3)先求出20min消耗的总电能,然后已知热效率,可求饭吸收的热量。
本题是一道电学与热学的综合应用题。与生活紧密相连,使学生觉得学了物理在生活中是有用的,要求学生会用物理知识解决生活中的问题。
23.【答案】一 做功 内 增添主伞伞面逐渐增大的保护功能,使得飞船返回舱下落更平稳
【解析】解:(1)阅读材料可知,从“神舟十三号”返回情况来看,需要经历四次刹车,其中第一次刹车是发动机点火反推,让飞船脱离运行轨道,进入返回地球的轨道,飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落;
(2)神舟十三号飞船返回舱返回,在第二次刹车时,返回舱的温度升高的原因是返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高,即通过做功的方式改变了其内能;
第三次刹车时,开始用降落伞减速,返回舱减小的机械能转化为内能。
(3)增大主伞伞面逐渐增大的保护功能,使得飞船返回舱下落更平稳。
故答案为:(1)一;(2)做功;内;(3)增添主伞伞面逐渐增大的保护功能,使得飞船返回舱下落更平稳。
(1)第一次刹车是发动机点火反推,让飞船脱离运行轨道,进入返回地球的轨道,飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和;
(3)飞船返回舱下落到一定高度主降落伞打开,其目的是为飞船做减速运动,据此解答。
本题以神舟十三号载人飞船返回地面为背景,综合考查了做功改变物体的内能、机械能的大小变化等多个力学知识点,具有较强的综合强,难度适中,属于中考热点题型。铅笔芯型号
6B
2B
HB
H
2H
6H
电流I/A
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